作者：王道还 中央研究院历史语言研究所人类学组 张贴日期：2004/8/2 人属於哺乳纲灵长目，灵长类在哺乳纲中，是脑量较大、皮质较多的一群。而人类的脑子 ，无论尺寸、重量，都在灵长类中出类拔萃。 二○○四年五月十日出刊的美国《时代》周刊，以「人脑何时成熟？」做为封面故事，引 起了国内新闻媒体与学者的注意，可惜新闻与介绍文字都有语焉不详的地方。 《时代》的这篇报导，主要是介绍一个人脑研究计画的初步发现。那个计画仍在进行，还 没有完成，但是研究人员已获得一些初步结论，与过去的看法不同，或是过去完全不清楚 ，记者才会认为值得介绍给一般读者。因此，我们还是从头讲起罢。 人脑的特徵 人属於哺乳纲灵长目，哺乳纲动物的大脑，都有发达的皮质，又叫灰质，是高级中枢的所 在地。即使实验室小鼠，大脑皮质上都有明确的视觉、听觉、触觉等中枢。灵长类在哺乳 纲中，是脑量较大、皮质较多的一群。而人类的脑子，无论尺寸、重量，都在灵长类中出 类拔萃。请看下列数字： 人类（成人）：1,300 ~ 1,400 公克 人类（新生儿）：350 ~ 400 公克 成年黑猩猩：420 公克 大猩猩：465 ~ 540 公克 红毛猩猩：370 公克 恒河猴：90 ~ 97 公克 狒狒：137 公克 人脑的发育历程，还有一个特色，就是：人脑主要是在出生以後才发育的。事实上，人与 黑猩猩的新生儿，脑量差不多。可是人类的新生儿，脑量不过是成人的四分之一，而黑猩 猩出生时，脑量已达成年的八成。换言之，人类的大脑主要是在人文环境中发育的，这个 事实使我们对於人类的认知发展，难以利用「先天／後天」之类的概念讨论。 人脑的早期发育 科学家对於人脑的早期发育，在一九七○年代已有共识。原来脊椎动物神经系统的组织， 是由两个机制「雕塑」成形的：一、神经元增生，然後大量死亡；二、每个神经元都尽可 能地与其他神经元建立联系，也就是形成「突触」，然後大量突触消失。 以人脑来说，在神经元大量滋生的阶段，每一分钟最多可达二十五万个，胎儿发育满五个 月，这个阶段才告一段落。接着就是神经元大量死亡。把这个机制比拟为雕刻家的创作过 程，我们比较容易理解它的功能——米开兰基罗将一块大理石「不必要的部分」除去，雕 成着名的「大卫」像。 神经元之间先任意建立联系，再消除「不必要的」突触，也是形成最终神经网路的有效机 制。 青春期的人脑 人类出生後，脑子迅速增大，主要是神经元不断发育——每个神经元都努力滋生神经纤维 ，与其他神经元建立联系。满六岁的孩子，脑子尺寸已长到成人的 95％。同时，经验、 学习等因素，开始删刈「没有用的」突触；这个过程叫做「修剪」（pruning），修剪的 原则是「用进废退」。 可是，由於过去的科学家观察健康人脑标本的机会不多，对於人脑发育过程的细节一直不 清楚。而且，每个人的大脑都不同，比较研究的结论也不可靠。 现在，各种组织造影技术使科学家可以观察活人的大脑，好几个研究团队开始研究大脑发 育的细节。例如美国国家卫生院心理健康研究所正在进行一项长程研究计画，以磁共振造 影技术（MRI）追踪人脑的发育。结果，研究人员发现，人脑会一直发育到青春期。过了 青春期之後，大脑皮质的组织还会继续变化，直到 20 岁以後，甚至可能到 25 岁才会告 一段落。过去大家都相信，大脑到了青春期，就定型了，因此这个发现引起了广泛的瞩目 。 《时代》周刊记者访问的季德（Jay Giedd）医师，就是心理健康研究所这项研究计画的 主持人。他指出，人脑在青春期之前，大脑皮质还会经历一波扩张，然後再修剪掉。而且 大脑皮质各主要区域的变化时程不同，例如顶叶（触觉中枢所在地）最早攀上扩张高峰， 其次是额叶，颞叶（听觉中枢）晚一些，枕叶（视觉中枢）最晚。最值得注意的是额叶皮 质，男生在 12 岁，女生在 11 岁扩张到极至，变得很厚，然後就进入修剪期，逐渐变薄 。许多精神分裂症患者在青春期之後发病，季德医师推测那与前额叶皮质神经网络正在进 行精细的「雕琢」工程有关。因为前额叶皮质接收所有中枢处理过的内外讯息，进行综合 研判，因此有人称它为大脑执行长（CEO）。 哈佛大学的研究人员也得到了青少年大脑还没定型的结论。他们以功能性磁共振造影技术 （fMRI）测验青少年与成人，发现青少年大脑的认知活动，与成人有明显的差异。 总之，我们现在有坚实的科学证据，显示青少年的大脑，特别是额叶皮质，还没有完成发 育。 青春狂飙 另一方面，青春期的生物定义，是生殖系统开始成熟的时候。那时青少年的身体受到性荷 尔蒙的洗礼，逐渐发育成成人。性荷尔蒙刺激的大脑部位，主要是与情绪有关的系统。於 是青少年的大脑，一方面控制中心（大脑执行长）还没有发育完成，另一方面，情绪中枢 受到荷尔蒙风暴的冲激，难怪他们会有易冲动、走极端、强说愁的倾向，许多时候不但大 人无法劝之以理，他们自己也说不出所以然。 这些科学发现可以解释青少年的叛逆倾向，更重要的是，新发现还指出了重要的研究问题 ：人在年轻时的成长环境与成长经验对於大脑的影响。季德医师认为大脑会一直发育到 20 岁以後，因此他劝青少年千万不要吸毒与酗酒，因为毒品与酒精对发育中的脑子，影 响可不是一时的。 至於新发现的人文教训，就兹事体大了。例如「成人」的概念，以及相关的政治权利、法 律责任，就不容易讨论。现在美国人年满 18 岁就有投票权，我国是 20 岁。要是人脑要 发育到 20 岁以上才告一段落，脑子还没成熟的人凭什麽选贤与能呢？关键在如何定义「 理性」，以及理性与大脑生物特徵的关连；这种问题没有简单的答案。 大人该做什麽？ 科学从来没有改变过人文世界的大是大非，爱与耐心这帖祖传方子仍然有效。青少年的前 额叶还没成熟，大人必须积极介入他们的生活，才能有效地帮助他们。缺乏爱与耐心，就 不可能成功地介入与引导。 相关附件：《科学发展》2004年8月，380期，80～82页 --

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